Matematica e scienze

La nostra idea di universo è rimasta quasi immutata per millenni: da un lato il mondo terrestre, che possiamo toccare con mano e che è soggetto a continue mutazioni, e dall’altro il mondo celeste, lontano e perfetto; un mondo fatto di sfere trasparenti che sostengono le stelle e i pianeti. Una visione che è stata messa in crisi quattro secoli fa, quando Galileo con le sue osservazioni al telescopio comprese che il Sole e i pianeti erano corpi simili al nostro pianeta. Era nata l’astronomia moderna, e da quel momento abbiamo spinto sempre più in là i confini dell’universo conosciuto. Paolo Ferri ripercorre le tappe principali di questo viaggio. Dalle visioni dell’antichità alla rivoluzione copernicana e alla nascita del concetto di sistema solare, per poi seguire i progressi dell’astronomia, con la scoperta di nuovi pianeti lontani, e arrivare infine all’era spaziale, che ci ha aperto le porte dell’esplorazione interplanetaria e permesso di osservare l’universo sempre più in profondità.

Il 6 e il 9 agosto 1945 l'inferno atomico si scatenò sulle città giapponesi di Hiroshima e Nagasaki. Quelle terribili esplosioni, che uccisero in un solo accecante momento decine di migliaia di persone, rappresentano per alcuni il «peccato originale» della scienza contemporanea. Il dibattito che si accese subito dopo in tutto il mondo toccò questioni fondamentali, dall'atteggiamento dei fisici durante la guerra, alla responsabilità morale degli scienziati, ai rapporti tra scienza e potere. L'Italia si trovò in prima linea, dal momento che erano stati gli esperimenti di Enrico Fermi e dei «ragazzi di via Panisperna» a produrre inconsapevolmente la prima fissione dell'uranio ed era stato lo stesso Fermi, emigrato negli Stati Uniti dopo il Nobel, a costruire il primo reattore nucleare e a dirigere i lavori scientifici per la realizzazione della bomba. Nel 1975, a trent'anni dall'atomica, uscì il libro "La scomparsa di Majorana" di Leonardo Sciascia, e il dibattito divampò nuovamente sui giornali italiani. Prendendo spunto dalla vicenda del giovane fisico svanito misteriosamente nel nulla nel marzo 1938, Sciascia avanzava l'idea che Ettore Majorana avesse deciso di scomparire avendo presagito la bomba e non volendo macchiarsi di quel delitto. Fermi e gli altri fisici, così solerti nel portare a termine il progetto nucleare, non avevano mostrato, agli occhi dello scrittore siciliano, la stessa integrità. Al libro reagì sulla stampa Edoardo Amaldi, allievo di Fermi e amico di Majorana, dando il via a una polemica infuocata. Per Amaldi, Majorana non avrebbe avuto modo di intuire l'atomica, e l'intera vicenda del Progetto Manhattan era assai più complessa, anche dal punto di vista etico, di quanto lasciavano intendere le pagine della Scomparsa, per quanto pregevoli fossero dal punto di vista letterario. Rileggendo "La scomparsa di Majorana" e analizzando i temi del confronto a distanza tra lo scrittore e il fisico – a cinquant'anni dalla pubblicazione del libro e ottanta dalla tragedia di Hiroshima e Nagasaki –, Vincenzo Barone ci offre in questo saggio, preciso e profondo, l'«anatomia» di un'opera straordinaria e di uno dei dibattiti intellettuali più significativi del Novecento.

"Rudimenti di meccanica" mira far conoscere, a chi ancora non le possiede, nozioni generalissime di meccanica razionale e meccanica applicata alle macchine. Si compone di due parti: la prima richiama la descrizione delle principali grandezze fisiche in gioco come velocità, accelerazione, massa, forze, coppie, lavoro, potenza, nonché i principi generali della meccanica classica; la seconda declina i citati concetti teorici nel campo di funzionamento delle macchine reali, trattando fra l'altro di cuscinetti, manovellismi, camme, ruote dentate, dispositivi ad organi flessibili; non manca infine un cenno ai problemi di stabilità dinamica degli alberi ruotanti. Grazie all'approccio semplice e concreto e alle immagini a corredo, "Rudimenti di meccanica" è un agile volume concepito per fornire a tutti le conoscenze di base della meccanica e dei principali componenti meccanici, sufficienti per i non addetti ai lavori animati da motivazioni esclusivamente culturali, comunque utili anche per gli allievi tecnici e ingegneri che iniziano "da zero" l'appassionante studio della materia.

Sul come e perché i numeri primi, nel contesto dei numeri naturali, abbiano apparizioni che sfuggono a qualsiasi previsione, i matematici non hanno ancora trovato una spiegazione logica comune. La domanda alla quale cercano una risposta, in sintesi, è la seguente: esiste una legge matematica che regola la distribuzione dei numeri primi? D'altro canto, di recente, ricercatori scientifici hanno riscontrato che la struttura atomica dei "quasicristalli" ripete gli schemi dei percorsi irregolari dei numeri primi, il che fa supporre una analoga genesi. In vero una legge primordiale naturale che regola la distribuzione dei numeri primi, ignota ai cattedratici, esiste e la loro formazione potrebbe adattarsi alla genesi della struttura atomica dei quasi cristalli. Il contenuto di questo libro, simulando in forma elementare, comprensibile anche ai non addetti ai lavori, i movimenti robotici gerarchici dei divisori Mm dei numeri naturali all'interno delle aree numeriche dei quadrati perfetti, propone una coerente soluzione al quesito matematico e, di riflesso, anche alla struttura atomica dei quasi cristalli.

Perché ingrassiamo? Facile: perché mangiamo più di quanto consumiamo. Ma la vera domanda è: serve un libro per dimostrare questa semplice verità, sancita dalle leggi della fisica? Evidentemente sì. Dario Bressanini lo ha scoperto quando, quasi per scherzo, ha scritto sui social di essere dimagrito seguendo una «dieta termodinamica» e si è ritrovato sommerso da domande e molta incredulità. Incredulità che, invece, non viene riservata a chi propone formule prodigiose - poco scientifiche e per nulla efficaci - per perdere peso. Da lì ha capito che era ora di rimettersi a scrivere. In questo saggio, perciò, prende in esame le diete del momento, dal digiuno intermittente alla chetogenica, mettendone in luce gli apparenti pregi e i reali difetti. Lo fa dopo averle provate personalmente tutte, con fatti e cifre alla mano, ma anche con argomenti basati sulla logica anziché sulle mode e l'emotività. Il racconto parte da lontano, dai clamorosi fallimenti delle pillole dimagranti del passato, per arrivare fino al cuore del dibattito moderno sulla demonizzazione dei carboidrati, il ruolo controverso dell'insulina, l'oscuro mondo delle anfetamine e le nuove speranze per il trattamento dell'obesità. Un viaggio che ci porta a esplorare perché alcune diete funzionano (almeno all'inizio) e altre sono destinate a fallire, e perché quasi sempre si finisce per riprendere il peso perso. Con la sua verve ironica unita al rigore scientifico, Bressanini smaschera le teorie senza fondamento e riconosce gli approcci che, invece, hanno una solida base scientifica e possono funzionare, aiutandoci a capire come dobbiamo cambiare il modo di alimentarci dopo che siamo dimagriti, come dovremmo mangiare per vivere più a lungo e in salute e perché, quando si parla di peso e dimagrimento, non esistono formule - né pillole - magiche. Non uno dei tanti manuali che promettono miracoli, quindi, ma una bussola indispensabile per navigare il mondo delle diete con più consapevolezza e meno sensi di colpa.

È il 1816, l’anno senza estate. La violenta eruzione del Tambora in Indonesia ha oscurato i cieli fino in Europa e i temporali sono frequenti. Per ingannare il tempo durante una di quelle notti da tregenda, nella svizzera Villa Diodati un gruppo di amici in vacanza decide di raccontarsi storie di mostri e fantasmi. Di quel gruppo fa parte Mary Shelley. È un aneddoto che conosciamo, perché le circostanze da cui scaturirono Victor Frankenstein e la sua Creatura sono ormai nel mito, ma in questa vicenda c’è molto di più. Quello che oggi è un caposaldo del gotico moderno e dell’horror, all’epoca era infatti anche tutt’altro: fantascienza purissima, non proiettata in mondi lontani ma in quello che sembrava poter essere l’immediato futuro... Siamo alla fine del XVIII secolo, Antoine Lavoisier ha posto le basi della chimica moderna con gli studi su idrogeno e ossigeno, Luigi Galvani appende file di rane morte in giardino per investigare gli effetti dei fulmini sui muscoli e le aule di medicina straripano di studenti e curiosi interessati alla dissezione dei cadaveri dei criminali. Tutto sembra in fermento come i nuovi composti sconosciuti che si rimestano in laboratorio. Attraverso la biografia di una donna straordinaria, fra tragedie personali, battaglie politiche e rivoluzioni culturali, Kathryn Harkup ricostruisce la temperie in cui Mary Shelley concepì il suo capolavoro. Un mondo in cui la scienza era spettacolo, magia e ossessione, dove la chimica e la fisiologia si spartivano ancora il campo con l’alchimia, e tra fantastico e fantascientifico il confine era davvero labile. È qui, dove la letteratura combina alchemicamente la storia della medicina e il folklore dei morti viventi, che si compie La nascita di Frankenstein.

L’energia è un elemento onnipresente e fondamentale per ogni società umana: la sua abbondanza o scarsità, il suo costo e la sua origine definiscono il tipo di sviluppo o di declino di un gruppo, di una comunità o di una nazione nel corso della storia. Capire cos’è l’energia, come si trasforma e come si conserva è utile per orientarsi nel mondo attuale e futuro, per comprendere aspetti che vanno dall’economia all’astrofisica, dall’industria alla bolletta della luce, dalla scelta dell’automobile alla progettazione di un’abitazione sostenibile, dalla fisiologia alla nutrizione; per scegliere e decidere cosa è meglio fare a livello individuale e collettivo; per valutare strategie e decisioni politiche. Quella dell’energia è una storia che lega in modo stretto scienza e società, e che Roberto Battiston racconta affrontando i molti nodi del dibattito contemporaneo – il cambiamento climatico, la geopolitica delle risorse, la povertà energetica, le implicazioni etiche delle nostre scelte – per smontare preconcetti e illuminare connessioni spesso invisibili.

Il volume raccoglie una selezione di contributi originali che esplorano le connessioni tra innovazione tecnologica, analisi informativa e sicurezza nei contesti contemporanei. Nasce dai lavori di tesi delle corsiste e dei corsisti del Master in Intelligence and Emerging Technologies del Dipartimento di Scienze Matematiche, Informatiche e Fisiche dell'Università degli Studi di Udine, e rappresenta una testimonianza concreta della formazione avanzata offerta a professioniste e professionisti che andranno a operare nei settori strategici dell'intelligence e della sicurezza. Il tratto distintivo dell'opera è l'attenzione alle tecnologie emergenti – come l'intelligenza artificiale, le architetture distribuite, la quantistica e le tecnologie vocali – esaminate in una prospettiva multidisciplinare e applicativa. I saggi offrono una panoramica aggiornata su strumenti e metodologie per l'analisi, il monitoraggio e il supporto decisionale in ambiti complessi e dinamici. La prima sezione del volume è dedicata all'impiego di soluzioni tecnologiche avanzate in contesti operativi e strategici: tra i temi affrontati vi sono la cooperazione tra sistemi autonomi, l'integrazione dell'IA nei processi informativi e le prospettive aperte dalle tecnologie quantistiche nel dominio spaziale. La seconda parte si concentra invece sulle innovazioni al servizio dell'intelligence civile e della sicurezza pubblica, toccando ambiti come la predictive policing, la gestione dei flussi merceologici, la protezione civile e la sorveglianza urbana. La sezione finale apre infine uno sguardo sulle implicazioni cognitive e informative dell'innovazione tecnologica, con un focus sulle vulnerabilità dei sistemi vocali e sulle potenzialità manipolative dell'intelligenza artificiale applicata alla generazione sintetica della voce. Il libro si rivolge a studiosi, operatori del settore e decisori istituzionali, ma anche a chi desidera comprendere come l'evoluzione delle tecnologie digitali stia trasformando – in profondità – i paradigmi della conoscenza, della prevenzione e della sicurezza. In tal senso, rappresenta non solo un prodotto di ricerca e formazione avanzata, ma anche uno sguardo concreto sul ruolo delle tecnologie emergenti nell'intelligence del futuro.

Questo libro offre una trattazione approfondita dei fenomeni chimici, con l’obiettivo di analizzarli e interpretarli a livello molecolare. La trattazione privilegia un approccio strutturale, incentrato sulla relazione tra struttura ed energia, per fornire una chiave di lettura coerente di tutti i fenomeni chimici. La presentazione della struttura molecolare avviene fin dalle prime unità, per poi essere richiamata sistematicamente nell’esposizione degli argomenti successivi. L’organizzazione segue uno schema logico “dal macro al micro”, articolato in Unità tematiche modulari che favoriscono una flessibile sequenza didattica. Il linguaggio, chiaro e moderno, mantiene il rigore scientifico necessario ma accompagna lo studente nell’apprendimento anche dei concetti più complessi, grazie a un impianto didattico consolidato. Per rendere la consultazione più agevole e migliorare la fruibilità del testo, numerosi contenuti sono stati trasferiti online e sono ora accessibili tramite QR code collocati lungo le pagine del volume.

Il volume, giunto alla seconda edizione, propone una raccolta di oltre 400 esercizi, interamente svolti, che coprono gli argomenti di un primo corso di Matematica Generale: insiemi, strutture, funzioni, successioni, serie, limiti, calcolo differenziale e calcolo integrale. Sono inoltre presenti alcuni esercizi relativi ad argomenti oggetto di corsi successivi: funzioni in più variabili, calcolo differenziale in più variabili, ottimizzazione vincolata. Il volume è accompagnato dalla versione digitale, dove lo studente troverà altri 300 esercizi per migliorare la sua preparazione. Il testo si propone come complemento al volume Principi di Matematica per l’Economia, di cui segue fedelmente la struttura e la successione degli argomenti e dei capitoli.

Tanti trucchi per imparare facilmente le tabelline, senza doverle studiare necessariamente a memoria! Ogni tabellina è analizzata e spiegata. Con il trucco, sarà facile ricordarla!